结构选型考试大纲(参阅课件PPT与教材)
1、建筑结构的定义。
在建筑物(包括构筑物)中,由若干构件,如梁、板、柱、杆件和节点等连接而构成的能承受作用(或称荷载)的骨架体系。
建筑结构类型通常以材料和力学逻辑米划分。
2、建筑结构类型通常的W种划分方式(材料和结构受力)。
按材料分:
砌体结构、浞凝土结构、木结构、钢结构、新型材料(合金、玻璃、纸、高分子)、复合材料、混合结构(砖混、钢木)
按结构受力分:
•构件的受力状态:拉、压、弯、剪、扭;
•整体的受力状态:抗水平力体系、抗竖句力体系、抗倾覆力体系
3、建筑结构的按空间布局的分类。
•平而结构体系——假定结构的作用力及其唯一和变形都在结构所处的平而内。
此法较为保守。
•空间结构体系——将结构定义为三维空间结构受力体系,受力和变形也考虑空问效应。
此法较为经济。
4、建筑结构的使命
功能使命
•利用某些材料和技术手段,支撑起所需的建筑空间,抵抗®力与其它各种作用。
经济使命
•用最少最轻的材料,覆盖跨度更大的空间,实现更高的高度。
精神使命
•体现人的美学动机和精神意志,或柔美、或刚劲、或崇高、或张狂、或奇异。
5、砌体结构的适用范围(8层及以下_多层建筑)。
6、拱、壳、索等结构形式的受力共同点(将弯矩转化为轴力)。
7、框架结构在水平力作用卜\其梁柱弯矩与M数的关系(正相关)。
8、 高M 建筑在均布水平荷载作用卜\竖向结构构件的弯矩与侧向位移分别与建 筑的总高度的代数关系(二次方、四次方)。
9、 钢筋混凝土框架结构根据主要承重框架的布置方式。
10、框架结构在水平荷载作用卜\表现出的弱点。
6、 框架结构的构成,框架的承载力和结构效能所依赖的因素。
7、 剪力墙的作用(刚度、位移)。
8、 高层建筑结构设计中的决定因素(抵御水平萜载,控制侧向位移么
9、 目前高层建筑屮强度最高的结构型式(筒体)。
10、 门式刚架中柱和横梁的连接方式(刚接),桁架中各杆件的连接方式(铰接)。
11、 拱结构的受力特点(拱截面压力,拱角推力)。
12、 薄壳结构必备两个条件(曲面的、刚性的)。
13、 简壳结构根据跨度与波1<:之比的分类(L<:、短)。
14、 网架结构的构成(桁架交叉)。
15、 简单概括,高M 建筑结构的特征(插入地面的悬臂构件)。
16、 大跨建筑屋面的形态分类。
① 平面体系:水平、坡顶、折板;
② 曲面体系:穹顶(正高斯)、简形(零高斯)、扭面(负高斯)
17、 仲缩缝、沉降缝、沉降缝的设置原则(上部与下部的断幵原则)。
18、 框架主梁的截面合理的高跨比(1/8-1/12 )。
19多层民用建筑框架结构的适宜柱距(6-8m )
檐板 框架粱
格板 枢架梁
横向框架承重
(只适用于非震区) 纵向框架承重 (不适用于地震区〉 纵横向框架承重 (适用于地震区)
20、当荷载为均布荷载吋,框架梁的弯矩M与跨度L的比例关系(二次方)。
21、在7度抗震设防地区,框架-剪力墙结构建筑的高度上限(120m)。
22、关于剪力墙的布置原则的描述。
1.均匀、分散、对称、周边
2.宜布置在:竖向荷载较大处、平面形状变化处、楼电梯问处;
3.不宜在仲缩缝和防震缝两侧同时布置;
4.纵向剪力墙不宜布置在端部,宜布置在中部。
5.矩形、L形、T形平面吋,剪力墙沿两个正交的主轴方向布置;
6.三角形及Y形平面可沿三个方向布置;
7.正多边形、圆形和弧形平面,则可沿径句及环句布置。
23、关于剪力墙的幵洞原则的描述。
24、香港汇丰银行采用的结构形式(巨型悬挂)
25、国家体育场“鸟巢”的主体结构(桁架编织)
26、在实际工程屮,凼顶薄壳广泛采用的形式(平滑凼顶)。
27、在高层建筑设计中,经常采用的对侧力不太敏感的体型。
28、几何肀而形状中,抗侧力性能的优劣判断
29、常用几种形状的桁架,结构形式力学性能优劣判断。
30、网架的构件采用角钢或钢管吋,其:对应的节点形式(板节点、球节点)。
31、悬索结构优缺点(刚度差)。
32、交叉平面桁架体系网架中,哪种形式的空问刚度最好。
33、四角锥体网架的构成特点(错开半格)。
34、大跨结构平面结构体系和空间结构体系的判断。
35、砖混结构各承重方案的特点。
36、在水T荷载下,框架的变形和弯矩与框架的层数关系。
37、在剪力墙结构体系中,剪力墙的布置原则。
1.均匀、分散、对称、周边
2.宜布置在:竖向荷载较大处、平面形状变化处、楼电梯间处;
3.不宜在仲缩缝和防震缝两侧同吋布置;
4.纵向剪力墙不宜布置在端部,宜布置在屮部;
5.矩形、L形、T形平面时,剪力墙沿两个止交的主轴方向布置;
6.三角形及Y形平面可沿三个方向布置;
7.正多边形、圆形和弧形平面,贝W沿径向及环向布置。
38、高层建筑设置地下室的作用。
39、高M建筑的塔楼顶部,地震作用时的效应影响。
40、两向.1卜:交.1卜:放网架与两向.1卜:交斜放网架的适用平面特征。
41、三角形桁架、平行弦桁架之弦杆(A)力特点。
42、钢屋架的典型形式是豪式屋架与芬克式屋架的适用材料与内力特征。
43、在悬索结构中边缘构件的作用。
44、建筑结构的形式意向。
•所设想的结构形体应当锚固而不是悬浮在地面上
•所设想的结构形体本身具冇质量并能承受竖川重力荷载
•所设想的结构形体必须能抵抗水平风力和地震作用(消解水平位移的不适
感,小震不坏、中震可修、大震不倒)
•所设想的结构形体必须与所需空间形态相匹配(封闭、丌敞、有柱、无柱、舒缓、高耸、宏大……)
45、从工程学与建筑学两个角度分析建筑结构选择的原则。
工程学范畴
以自重最轻、体积最小、相对经济的构件,以高效的配置,承受最大的荷载。
具体地讲,应该按照“不因房屋高度仙增加材料费用”的原则来选择。
建筑学范畴
以工程学原则为基础,建筑学范畴的结构应该与其他系统在视觉上协调一致,结构形态,应该称为建筑形态的主要表达手段,这同吋也衍生出了“空间结构形态学”这一新兴分支学科。
46、高层建筑转换层的作用和转换层大梁的形式。
47、高M建筑结构发展趋势。
•构件立体化——墙筒、flK简等立体构件,其刚度远人于由柱和片墙等线性构件或水T构件;
•布置周边化——抗侧力构件正从中心位置和分散布置转句沿房屋四周布置:
•结构支撑化——在框筒中增设支撑或斜向布置的抗剪墙板,已成为一种强化框简的冇力措施;
•体型圆锥化——具有最小的风载体型系数,减少地震作用;
•材料高强化——高强钢筋与高强砼的运用,如C75和C100级砼;
•建筑轻型化——钢结构、轻质隔墙板、轻质外墙板等。
48、壳体曲面的形态分类及其特征。
壳体曲面的形态分类
•球壳:圆球壳、椭球壳、旋转抛物面壳等,均为正高斯曲面,通常称为穹顶;
•筒壳:柱状单曲而壳,横断而可为圆、椭圆或抛物线;根据跨度与波长之t匕,分为长壳与短壳。
11/12彡1的为长壳,11/12〈1为短壳;
•扁壳:双曲面壳,吋通过母线移动或球壳裁切来形成,通常矢高厂与底部较小变长之比f/1^1/5;
•扭壳:反向双曲抛物面,为负高斯曲面,乂称双直纹曲面。
49、建筑师与结构工程师之间的关系与配合。
•在中外建筑历史上,近代以前,建筑师同时也是结构工程师或匠人(维特鲁威、达芬奇、鲁班、删祥..................... )。
•许多现代建筑大师都出身自结构工程师,并创造Y不朽的作品(柯布丙耶、密斯、莱特、贝聿铭、奈尔维……)
•建筑师通常“重外轻内”,“重宏观轻细部”,并强调创作理念与艺术效果。
•结构工程师通常“重内轻外”,“蜇微观轻宏观”,并强调局部构件的计算结果。
•建筑师应加强技术思维,关注细部建构;结构工程师应加强感性思维,关注宏观把控。
50、高M建筑结构概念设计中的剖面设计。
1.应注意控制建筑的高宽比,一般高宽比H/B控制在5〜6以下。
2.高层建筑的抗侧力结构刚度,应注意由基础向顶层逐渐过渡,要尽量避免
出现在竖向上刚度发生突变的现象
3.结构布置发生变化时,则必须设置结构转换M。
4.高层建筑必须冇相应的锚固深度,此锚固深度吋结合~层或多层地下空间,这对降低高层建筑的重心有利,可提高建筑抗震能力及抗倾覆能力。
51、大跨结构构思的目标、重点与方法。
52、对比梁式结构,简述桁架结构的特点与优点。
53、折板形式的截面积内力特征。
m 2-47折板的内力分布
2.折板的受力特点
纵向与多波筒壳相似,折板
的横向受力状态相当于以下
部折缝为支座的折线多跨连
续板。
54、球壳结构沿经M与纬M薄膜力的特征描述。
55、悬索的几何形式描述(抛物线),张力与垂度的关系。